朋友们大家好!今天来和大家一起了解下射频前端芯片的核心指标参数:增益、带宽、功率、噪声系数、稳定性。
增益
增益是衡量射频前端模块性能的重要指标。它定义了信号在某个特定频率上的输入信号和输出信号之间的比值,即增益越大,在一定范围内输出信号的功率越大,一般在+6dBm~+12dBm之间。
早期的射频前端模块主要通过增加滤波器、混频电路和放大电路来提升增益,其中滤波器和混频器起到了非常关键的作用。
带宽
带宽是指射频前端芯片所能提供的最大信号带宽,或者说是它所能提供的最大频率范围。在移动通信系统中,射频前端芯片的带宽是以载波频率来定义的,一般以MHz为基准。而在3G之前,由于2G/4G采用的是时分多址方式,载波频率是固定的。因此在2G/4G系统中,射频前端芯片的带宽一般为MHz~MHz。但在3G系统中,由于采用了时分多址方式,载波频率不再固定,而是采用了频分复用方式。此外,随着通信频段的增加,射频前端芯片的带宽也将随之增加。
功率
在上世纪70年代以前,射频前端都是采用晶体管(如VCO、功放管等)作为功率放大单元。但是晶体管功率效率比较低,而且非常耗电,随着晶体管技术的进步,射频前端的功率开始大幅提升。目前射频前端的功率已经可以做到50W。
目前主流的射频前端芯片有两种类型:一种是双工器,另一种是多路放大器。在双工器件领域,目前全球前五大厂商都已经布局了自己的专利,大家在技术上都比较成熟。多路放大器领域主要被美光和华为两家厂商所垄断。
噪声系数
在移动通信领域,噪声系数(NF)是射频前端芯片的重要参数之一。对于手机通信来说,如果接收端信号是满功率发射的话,那么接收端就需要很小的噪声系数来保证信号质量。对于发射端来说,其噪声系数要求更低,因为如果接收端信号太强的话,就会影响手机的接收效果。
上世纪90年代,随着集成电路工艺和技术水平的不断提高,噪声系数已经从10-3级下降到了10-4级。手机芯片开始使用集成的巴龙基带。
稳定性
1、射频前端的稳定性是指接收机的线性度,以保证在整个通信距离范围内,输出信号的幅度和相位的稳定性。其主要指标是1dB压缩点,它反映了接收信号强度变化的程度。
2、由于电子产品中各种器件,特别是高频器件在工作时都会产生热噪声,如果不对其进行有效控制,就会对接收机造成影响。为此,必须将其有效抑制。对于高频器件,要采取适当的措施对其进行加热。由于所采用的加热方式不同,产品的性能也有很大差异。
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